Fracking Dijelaskan: Proses, Sejarah, dan Debat tentang Dampaknya

Fracking, singkatan dari hydraulic fracturing, adalah teknik bor tertentu yang memungkinkan penambang mengekstrak minyak dan gas alam dari batuan yang tertanam jauh di bawah permukaan. Dengan kata lain, teknik ini memfasilitasi pemulihan sumber daya alam yang sulit dijangkau.

Meskipun teknologi ini disempurnakan pada tahun 1950-an, fracking tetap menjadi isu kontroversial besar hingga saat ini, baik dari sisi lingkungan maupun politik.

Di bawah ini, kami akan membahas proses yang terlibat dalam fracking, sejarahnya, dan dampaknya pada masyarakat. Kami juga akan menjelajahi masa depan teknik ini.

Bagaimana Fracking Bekerja?

Skema proses | Kredit Gambar: Mike Norton

Menurut Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat atau EPA, fracking adalah proses stimulasi sumur yang secara signifikan meningkatkan jumlah total sumber daya alam seperti minyak dan gas alam yang diekstrak dari formasi gas liat dan formasi batuan lainnya.

Teknik hydraulic fracturing memiliki dua komponen. Pertama adalah bor hydraulic, yang dilakukan secara vertikal terlebih dahulu dan kemudian secara horizontal. Kedua melibatkan pemompaan atau injeksi cairan fracking (kita akan membahasnya lebih lanjut) ke dalam sumur yang telah dibor dengan tekanan tinggi.

Apa itu Komposisi "Cairan Fracking"?

Secara umum, cairan fracking hydraulic sebagian besar adalah air yang dicampur dengan berbagai kimia, termasuk asam, pelumas, dan alkohol. Selain itu, sejumlah kecil partikel padat kecil seperti pasir juga ditambahkan. Partikel-partikel ini dikenal sebagai "proppants."

Meskipun pasir yang tidak dirawat adalah proppant konvensional, ia rentan terhadap pembentukan halus (penurunan ukuran) seiring waktu. Dan untuk mempertahankan ukuran butir yang ideal, pasir sering dilapisi dengan resin untuk membuat pasir khusus (Curable Resin Coated Sand). Alternatif lain, seperti bauksit (sintered) dan keramik, juga tersedia.

Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat telah mengidentifikasi rata-rata 14 kimia yang digunakan di situs hydraulic fracturing di negara tersebut. Etanol, asam klorida, dan distilat petroleum mungkin adalah yang paling umum di antara mereka.

Proses

Pengaturan hydro-fracking di Dakota Utara | Kredit Gambar: Joshua Doubek

Proses fracking dimulai dengan sumur yang dibor secara vertikal yang dapat mencapai kedalaman hingga 3 km di bawah permukaan bumi. Setelah sumur vertikal mencapai kedalaman tertentu (di mana letak batayan kaya mineral), ia mengambil belokan 90 derajat dan melanjutkan secara horizontal. Menurut publikasi dari Texas A&M University, bor horizontal dapat membentang sejauh 1,6 km dari titik persimpangan.

Setelah bor selesai, sumur dilapis; tabung kokoh berlubang (terbuat dari baja atau semen) dimasukkan untuk mencegah tumpahan hidrokarbon dan cairan fracking ke sumber air tanah bawah tanah.

Cairan fracking kemudian diinjeksi ke dalam sumur dalam kondisi tekanan yang sangat tinggi. Proses ini sering dilakukan pada tingkat tekanan lebih dari 62.000 kilopascal, yang setara dengan sekitar 9.000 psi atau pound per inci persegi.

Pada tekanan tinggi, cairan fracking menciptakan retakan dan fisur dalam batuan sehingga hidrokarbon (minyak dan gas alam) dapat mengalir jauh lebih bebas. Partikel pasir atau proppant ada untuk menjaga retakan tetap terbuka bahkan setelah tekanan dilepaskan, memastikan peluncuran berkelanjutan sumber daya berharga.

Serta dengan minyak dan gas yang tertangkap, sejumlah besar air limbah atau cairan 'flowback' dieluarkan dari sumur. Cairan flowback berisi air dan berbagai kontaminan beracun, termasuk logam berat, bahan radioaktif, dan toksin lainnya.

Ujung sumur terbuka | Kredit Gambar: Joshua Doubek

Air limbah untuk sumur fracking hydraulic dapat diampas atau digunakan kembali setelah dirawat. Keduanya, namun, memiliki komplikasi masing-masing.

Sejarah Fracking

Penggunaan tertarik dari teknik simulasi batuan tercatat pada tahun 1860-an. Dinamit sering digunakan untuk meningkatkan output total minyak dari formasi geologis. Ide ini menjadi dasar untuk teknik "torpedo meledak", yang dikembangkan oleh Col. Edward A. L. Roberts, veteran Perang Sivil AS pada tahun 1865.

Di sini kaleng yang dilengkapi dengan peledak (awalnya barut atau nitroglycerin) diikatkan dengan tali dan diturunkan ke dalam sumur, yang sudah diisi air untuk memaksimalkan efek ledakan. Ledakan torpedo akan meretak batuan mineral dan menghilangkan lapisan lilin parafin yang tertumpuk seiring waktu untuk memfasilitasi aliran minyak yang tidak terhenti.

Sebelum torpedonya diisi nitroglycerin, air mendidih atau benzen dicurahkan ke dalam sumur untuk mencoba melarutkan parafin.

Versi modern hydraulic fracking diperkenalkan di Amerika Serikat pada akhir tahun 1940-an.

Keuntungannya dan Dampak Ekonomi

Teknik hydraulic fracking tidak hanya memungkinkan perusahaan energi untuk mengekstrak sumber daya berharga dari reservoir yang sulit dijangkau tetapi juga memperolehnya dalam jumlah yang lebih besar (dibandingkan dengan metode konvensional).

Meskipun fracking digunakan sebagian besar dalam ekstraksi minyak dan gas alam, teknik ini dapat diterapkan dalam serangkaian kondisi lain juga. Misalnya, teknik ini dapat merangsang sumur air tanah atau membantu membuang limbah dalam batuan yang dalam.

Pertumbuhan yang luar biasa dari teknologi fracking di Amerika Serikat telah secara drastis meningkatkan produksi minyak dan gas negara tersebut. Pada tahun 2008, output gas alam total negara tersebut melebihi Rusia untuk menjadi produsen gas alam terbesar di dunia.

Secara samping, negara tersebut meloncat melewati Arab Saudi untuk menjadi produsen minyak terbesar di dunia pada tahun 2013.

Negara produsen gas alam terbesar | Kredit Gambar: Statista

Permintaan global untuk gas alam hanya akan terus meningkat. Menurut laporan pandangan McKinsey, sebuah perusahaan konsultasi manajemen, pada tahun 2019, permintaan LNG (gas alam cair) kemungkinan akan meningkat 3,6 persen per tahun hingga 2035.

Dengan cadangan gas liat yang luas dan teknologi fracking yang canggih, Amerika Serikat diharapkan akan menyediakan lebih dari separuh gas alam dunia pada periode yang sama.

Studi yang dilakukan untuk menentukan aspek ekonomi fracking sebagian besar positif. Laporan tahun 2017 dari Brookings Institution menunjukkan bahwa ekstraksi gas liat saja telah meningkatkan manfaat konsumen per orang hingga $432 di wilayah West South Central Amerika Serikat.

Selain itu, peningkatan fracking telah secara signifikan menurunkan pengeluaran tahunan negara untuk gas. Keuntungan ekonomi tahunan total dari teknik ini sekitar $74 miliar.

Fracking, namun, dapat berdampak negatif pada sektor ekonomi seperti pertanian. Sekurang-kurangnya satu studi telah menemukan bahwa produktivitas tanaman yang diirigasi di suatu kota menurun 5,7 persen ketika sumur dibor di dekatnya (radius 11-20 km). Menurut studi yang sama, Provinsi Alberta Kanada kehilangan sekitar $14,8 juta pendapatan pertanian pada tahun 2014.

Apakah Fracking Aman? Dampaknya pada Lingkungan dan Masyarakat

Tidak diragukan lagi bahwa fracking yang luas telah mengubah pasar energi Amerika Serikat dan membuatnya mandiri untuk seratus tahun ke depan. Ini telah meningkatkan ekonomi AS, dan banyak negara di seluruh dunia telah mencoba meniru yang sama.

Teknologi ini, namun, menghadapi kritik yang luas bahkan di Amerika Serikat.

March energi bersih di Philadelphia (2016) | Mark Dixon/Flickr

Penggunaan hydraulic fracturing dalam jangka waktu yang panjang dapat merusak lingkungan dalam lebih dari satu cara. Kontaminasi air tanah, gempa bumi yang sering terjadi, polusi suara, penggunaan air yang tinggi, perubahan iklim, dan risiko kesehatan secara keseluruhan telah dikaitkan dengan fracking.

Selama beberapa dekade, lawan fracking berjalan sebaris dengan pendukungnya. Pendukung hydraulic fracking sering menyebut manfaat ekonomi dan fakta bahwa gas alam adalah pengganti yang jauh lebih bersih dari batu bara.

Kekhawatiran terbesar mengenai penggunaan teknologi ini adalah kontaminasi air tanah dan air permukaan. Pada tahun 2016, riset yang dilakukan oleh Dominic DiGiulio, ilmuwan EPA mantan, menunjukkan bahwa sumur air di Pavillion (Wyoming) tercemar dengan kimia berbahaya yang digunakan dalam cairan fracking. Temuan serupa juga telah dilakukan. Risiko tinggi potensial kontaminasi air tanah dan polusi udara dari hydraulic fracking teridentifikasi dalam laporan tahun 2012 oleh Direktorat Jenderal Lingkungan Uni Eropa.

Jumlah air yang besar yang diperlukan dalam cairan fracking juga merupakan masalah besar. Fasilitas hydraulic fracking rata-rata (satu sumur) menggunakan hingga 3,5 juta galon air, sedangkan untuk fasilitas besar sekitar 5 juta galon.

Proses injeksi cairan dalam hydraulic fracking seringkali dikaitkan dengan gempa yang diinduksi. Meskipun gempa-bumi ini biasanya berskala kecil, beberapa cukup besar untuk menyebabkan kerusakan properti. Hampir 8 juta orang yang tinggal di negara bagian Amerika Serikat Colorado, New Mexico, Texas, Kansas, dan Oklahoma reportedly menghadapi bahaya gempa bumi yang diinduksi fracking.

Fracking juga memiliki efek kesehatan jangka pendek dan jangka panjang. Studi awal yang dilakukan oleh Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS (CDC) pada tahun 2014, mencurigai bahwa pekerja di fasilitas hydro-fracking terpapar level bahaya benzen (senyawa kimia yang meningkatkan risiko kanker). Mereka juga dapat mengembangkan kondisi serius lainnya seperti silikosis.

Baca: Apa Kemungkinan Penambangan Asteroid Menggunakan Bakteri?

Fracking di Wilayah Lain di Dunia

Selain Amerika Serikat, hydraulic fracking dilakukan di berbagai negara di seluruh dunia, setidaknya hingga beberapa tingkat. Fracking saat ini berada di tahap awal pengembangan di Afrika Selatan. Teknik ini cukup luas di Kanada, dengan lebih dari 356 rig bor yang aktif pada tahun 2012.

Negara-negara Eropa seperti Jerman dan Kerajaan Serikat mengadopsi teknologi fracking pada tahun 1970-an. Namun saat ini, negara-negara ini telah melarangnya sepenuhnya atau melarangnya secara sementara.

Pada tahun 2011, setelah protes nasional, Prancis menjadi negara pertama yang melarang penggunaan fracking sepenuhnya.

Regulasi Pemerintah

Negara yang saat ini menggunakan teknologi hydraulic fracking (hingga beberapa tingkat) memiliki setidaknya beberapa aturan dan peraturan yang berlaku di tingkat nasional, bagian, dan lokal.

Di Amerika Serikat, fracking dikecualikan dari mengungkapkan detail tentang kimia yang digunakan dalam proses (selain itu wajib menurut Safe Drinking Water Act). Sementara bagian-bagian diwajibkan untuk mengikuti hukum federal, mereka dapat menetapkan jaringan pengaman dan peraturan. Beberapa bagian, termasuk Texas, Wyoming, dan Michigan, mengharuskan perusahaan pertambangan untuk mengungkapkan detail semacam itu.

Baca: 12 Mineral Terkeras di Dunia | Skala Mohs

Vermont menjadi bagian AS pertama yang melarang fracking pada tahun 2012. Diikuti oleh New York tiga tahun kemudian.